【文档说明】5.4.2.1 正弦函数、余弦函数的性质 正弦、余弦函数的周期性与奇偶性(课件)-2021-2022学年高一数学同步精品课件(新人教A版2019必修第一册).pptx,共(35)页,1.171 MB,由飞向未来上传
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5.4.2.1正弦函数、余弦函数的性质正弦、余弦函数的周期性与奇偶性5.4.2正弦函数、余弦函数的性质1.了解周期函数、周期、最小正周期的定义.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的周期.2.掌握函数y=sin
x,y=cosx的奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性.3.掌握y=sinx,y=cosx的单调性,并能利用单调性比较大小.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的单调区间.4.掌握y=sinx,y=cosx最大值与最小值,会求简单三角函数的值域和最值.5.通过周期
性的研究,培养学生逻辑推理的核心素养.借助奇偶性及图象的关系,提升学生直观想象的核心素养.通过单调性与最值的计算,提升学生数学运算的核心素养.第一课时正弦、余弦函数的周期性与奇偶性(一)教材梳理填空1.
函数的周期性(1)周期函数:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个__________,使得对每一个x∈D都有x+T∈D,且____________,那么函数f(x)就叫做周期函数.__________叫做这个函数的周期.(2)最小正周期:如果
在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的____,那么这个最小____就叫做f(x)的___________.非零常数Tf(x+T)=f(x)非零常数T最小正周期正数正数2.正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性函数y=sinxy
=cosx周期2kπ(k∈Z且k≠0)2kπ(k∈Z且k≠0)最小正周期_______奇偶性______________[思考](1)所有的函数都具有周期性吗?提示:并不是每一个函数都是周期函数.(2)周期函数的周期是唯一的吗?提示:若函数具有周期性,则其周期
也不一定唯一.2π奇函数偶函数2π(二)基本知能小试1.判断正误(1)若sin2π3+π6=sinπ6,则2π3是函数y=sinx的一个周期.()(2)所有的周期函数都有最小正周期.()(3)函数y=sinx是奇函数.()答案:(1)×(2)×(3
)×2.函数y=2cos2x+π2是()A.周期为π的奇函数B.周期为π的偶函数C.周期为2π的奇函数D.周期为2π的偶函数解析:y=2cos2x+π2=-2sin2x,它是周期为π的奇函
数.答案:A3.函数y=3sinx+5的最小正周期是________.解析:设f(x)=3sinx+5,x∈R.因为f(x+2π)=3sin(x+2π)+5=3sinx+5=f(x),所以y=3sinx+5的最小正周期是2π.答案:2π4.若函数
f(x)是周期为3的周期函数,且f(-1)=2021,则f(2)=________.解析:因为函数f(x)是周期为3的周期函数,所以f(2)=f(2-3)=f(-1)=2021.答案:2021题型一正、余弦函数的周期[学透
用活]1.对函数最小正周期的两点说明(1)最小正周期是指能使函数值重复出现的自变量x要加上的那个最小正数,这个正数是对x而言的,如y=sin2x的最小正周期是π,因为y=sin2x=sin(2x+2π)=sin[2(x+π)],即π是使函数值重复出现的自变量x加上的最小正数,π是对x而
言的,而非2x.(2)并不是所有的周期函数都有最小正周期,譬如,常数函数f(x)=c,任意一个正实数都是它的周期,因而不存在最小正周期.2.对正弦函数、余弦函数周期性的两点说明(1)由正弦函数的图象和周期函数的定义可得:正弦函数是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是
它的周期,最小正周期为2π.(2)余弦函数也是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期为2π.[解](1)法一:定义法∵f(x)=cos2x+π3=cos2x
+π3+2π=cos2(x+π)+π3=f(x+π),即f(x+π)=f(x),∴函数f(x)=cos2x+π3的最小正周期T=π.[典例1]求下列函数的周期.(1)f(x)=cos2x+π3;
(2)f(x)=|sinx|.法二:公式法∵y=cos2x+π3,∴ω=2.又T=2π|ω|=2π2=π,∴函数f(x)=cos2x+π3的最小正周期T=π.(2)法一:定义法∵f(x)=|sinx|,∴f(x+π)=|sin(x+π)|=|sin
x|=f(x),∴f(x)的最小正周期为π.法二:图象法作出函数y=|sinx|的图象如图所示.由图象可知T=π.[方法技巧]求三角函数最小正周期的常用方法(1)公式法:将函数化为y=Asin(ωx+φ)+B或y=Acos(ωx+φ)+B的形式,再利用T=2π|ω|求得.(2)定义法:一般地
,对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得定义域内的每一个x值,都满足f(x+T)=f(x),那么非零常数T叫做这个函数的周期.(3)图象法:利用变换的方法或作出函数的图象,通过观察得到最小正周期.[提醒]
y=|Asin(ωx+φ)|(A≠0,ω≠0)的最小正周期T=π|ω|.[变式训练]求下列函数的周期.(1)y=sin16x-π4,x∈R;(2)y=|cosx|,x∈R.解:(1)因为sin16(x
+12π)-π4=sin16x+2π-π4=sin16x-π4,所以由周期函数的定义知,y=sin16x-π4的周期为12π.(2)y=|cosx|的图象如图(实线部分)所示,由图象可知,y
=|cosx|的周期为π.题型二正、余弦函数的奇偶性[学透用活]正弦函数、余弦函数的奇偶性(1)正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数,反映在图象上,正弦曲线关于原点O对称,余弦曲线关于y轴对称.(2)正弦曲线、余弦曲线既是中心对称图形又是轴对称图形.[典例2]判断下列
函数的奇偶性:(1)f(x)=sinx+tanx;(2)f(x)=sin34x+3π2;(3)f(x)=1+sinx-cos2x1+sinx.[解](1)定义域为xx≠kπ+π2,k∈Z,关于原点对称.因为f(-x)=sin(-x
)+tan(-x)=-sinx-tanx=-f(x),所以函数y=sinx+tanx是奇函数.(2)f(x)=sin3x4+3π2=-cos3x4,x∈R.又f(-x)=-cos-3x4=-cos3x4=f(x),所以函数f(x)=s
in3x4+3π2是偶函数.(3)由1+sinx≠0解得x≠2kπ+3π2,k∈Z,所以函数f(x)=1+sinx-cos2x1+sinx的定义域为x∈Rx≠2kπ+3π2,k∈Z,显然定义域不关于原点对称.故函数f(x)=1+sinx-cos2x1+si
nx是非奇非偶函数.[方法技巧]判断函数奇偶性的思路[提醒]判断函数奇偶性时,必须先判断定义域是否关于原点对称,如果是,再验证f(-x)是否等于-f(x)或f(x),进而判断函数的奇偶性;如果不是,那么该函数必为非奇非偶函数.[变式训练]1.(多选)关于x
的函数f(x)=sin(x+φ)有以下说法,正确的是()A.对任意的φ,f(x)都是非奇非偶函数B.存在φ,使f(x)是奇函数C.对任意的φ,f(x)都不是偶函数D.不存在φ,使f(x)既是奇函数,又是偶函数解
析:当φ=π时,f(x)=sin(x+π)=-sinx,是奇函数.当φ=π2时,f(x)=sinx+π2=cosx,是偶函数.所以A、C错误,B正确.无论φ为何值,f(x)不可能恒为0,故不存在φ,使f(x)既是奇函数,又是偶函
数,故D正确.答案:BD2.判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)=cos32π+2x+x2sinx;(2)f(x)=1-2cosx+2cosx-1.解:(1)f(x)=sin2x+x2sinx,又∵x∈R,f(-x)=sin(-2x)+(-x)2sin(-x
)=-sin2x-x2sinx=-f(x),∴f(x)是奇函数.(2)由1-2cosx≥0,2cosx-1≥0,得cosx=12,∴f(x)=0,x=2kπ±π3,k∈Z,∴f(x)既是奇函数又是偶函数.题型三三角函数的奇偶性与周期的综合应用[探究发现](1)你
能举例说明怎样的三角函数具有奇偶性吗?提示:奇函数有y=2sinx,y=sin2x,y=5sin2x,y=sinxcosx等.偶函数有y=cos2x+1,y=3cos5x,y=sinx·sin2x等.提示:f(8)=f(0+4×2)=f(
0)=0.(2)若函数y=f(x)是周期T=4的周期函数,也是奇函数,则f(8)的值是多少?[典例3](1)下列函数中是奇函数,且最小正周期是π的函数是()A.y=cos|2x|B.y=|sin2x|C.y=sinπ2+2xD.y=cos3π2-2x[解析](1)y=cos|2x|是偶函数,
y=|sin2x|是偶函数,y=sinπ2+2x=cos2x是偶函数,y=cos3π2-2x=-sin2x是奇函数,根据公式得其最小正周期T=π.[答案](1)D[典例3](2)定义在R上的函数f(x)既是偶函数,又是周期函数,若f(x)的最
小正周期为π,且当x∈0,π2时,f(x)=sinx,则f5π3等于()A.-12B.12C.-32D.32[解析](2)f5π3=f5π3-π=f2π3=f2π3-π=f-π3=fπ3=sinπ3=32.[答案](2)D[方法技巧]与三角
函数奇偶性有关的结论(1)要使y=Asin(ωx+φ)(A,ω≠0)为奇函数,则φ=kπ(k∈Z);(2)要使y=Asin(ωx+φ)(A,ω≠0)为偶函数,则φ=kπ+π2(k∈Z);(3)要使y=Acos(ωx+φ
)(A,ω≠0)为奇函数,则φ=kπ+π2(k∈Z);(4)要使y=Acos(ωx+φ)(A,ω≠0)为偶函数,则φ=kπ(k∈Z).[变式训练]1.[变条件]若本例(2)中的“偶函数”改为“奇函数”,“π”改为“13π12”,其
他条件不变,结果如何?解:f5π3=f5π3-13π12×2=f-π2=-fπ2=-sinπ2=-1.2.[变条件]若本例(2)中条件变为:函数f(x)为偶函数且f
x+π2=-f(x),fπ3=1,则f5π3的值为________.解析:∵fx+π2=-f(x),∴f(x+π)=f(x),即T=π,∴f5
π3=f5π3-2π=f-π3=fπ3=1.答案:1[课堂思维激活]一、综合性——强调融会贯通1.王明解答“利用定义求f(x)=sin2x-π6的最小正周期”的过程如下:解:令z=2x-π6,∵x
∈R,∴z∈R.又∵y=sinz的周期是2π,z+2π=2x-π6+2π=2(x+π)-π6,∴f(x+2π)=sin2(x+2π)-π6=sin2x-π6+4π=sin2x-π6=f(x).∴T=2π.分析以上解题过程是否正确?若
错误,请分析原因,并写出正确的解题过程.提示:错误,错解中求的是函数的周期而不是最小正周期,对于y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),其最小正周期为2πω.正解:令z=2x-π6,∵x∈R,∴z∈R.又∵y=sinz的周期是2π,z+2π=2x-π6+2π=2(x+π)-π6,∴f(x+π
)=sin2(x+π)-π6=sin2x-π6+2π=sin2x-π6=f(x).∴T=π.二、应用性——强调学以致用2.[好题共享——选自人教B版新教材]若弹簧振子相对平衡位置的位移x(单位:cm)与时间t(单位:s)之间的函数关系如图所示.(1)求该函数的周
期;(2)求t=10.5s时该弹簧振子相对平衡位置的位移.[析题建模]解:(1)设函数的周期为T,利用周期的定义知T2=3.5-1.5,所以函数的周期T=4s.(2)由(1)知函数的周期为4s,可知f(10.5)=f(2.5+2×4)=f(2.5)=-8(cm).故t=10.5s时弹
簧振子相对平衡位置的位移为-8cm.谢谢观看